Stanford, CasMINI Gen Düzenleme Sistemini Geliştirdi

Stanford Üniversitesi araştırmacıları, CasMINI adını verdikleri CRISPR gen düzenleme sisteminin çok daha küçük bir versiyonunu ortaya koydular. CRISPR uzun süredir gen düzenleme için kullanılıyor ve moleküler makas gibi çalışıyor. Geleneksel CRISPR’nin birden fazla işlevi varken kesici olarak kullanılabiliyor veya daha gelişmiş tekniklerde düzenleme, etiketleme veya görüntüleyici olarak kullanılabiliyor. Günümüzde kullanılan birçok farklı CRISPR sistemi olsa da Stanford araştırmacıları bunların canlı organizmalara, hücrelere ve dokulara doğrudan iletilemeyecek kadar büyük olduğunu söylüyor.

Diğer taraftan CasMINI yeni ve daha küçük bir gen düzenleme sistemi. 1000 amino asit kullanan Cas9 ve 1500 amino asit kullanan Cas12a gibi diğer CRISPR sistemlerinden önemli ölçüde daha küçük. Karşılaştırıldığında, CasMINI sadece 529 amino aside sahip. Ancak, önemli ölçüde daha küçük olmasına rağmen, CasMINI’nin diğer büyük CRISPR sistemlerinin yapabildiği gibi genetik kodu düzenleyebildiği deneylerde gösterildi.

CasMINI’nin önemli ölçüde daha küçük boyutu, doğrudan insan hücrelerine daha kolay verilmesini sağlar. Sonuç olarak araştırmacılar, organ dejenerasyonuna ve genetik hastalıklara neden olanlar da dahil olmak üzere çok çeşitli koşulları tedavi etmek için sistemin bir araç olabileceğine inanıyorlar. Proje araştırmacıları, önemli ölçüde daha kompakt sistemlerini oluşturmak için Cas14 olarak da bilinen CRISPR proteini Cas12f ile başladı. Bu protein, 400 ile 700 arasında amino asit içerdiği için seçildi. Bu da onu başlangıçtan itibaren diğer sistemlerden daha küçük yapıyor.

Öte yandan, Cas12f kullanmanın zorluklarından birisi tek hücreli bir organizmadan kaynaklandığı için insan hücrelerinde kullanıma uygun olmaması. Xiaoshu Xu, insan vücudunda çalışmasını sağlamak için proteinde yaklaşık 40 mutasyon kullanırken, proteinin hücrelerin içinde hedefini bulmasını zorlaştıran bir sınırlamayı atlamasına izin verdi. Ekip, biyomühendisliği kullanarak çeşitli yinelemeler gerçekleştirerek bir yıl geçirdi ve sonunda tasarlanmış proteinlerin bazıları çalışmaya başladı. Birçok yinelemede araştırmacılar, genomunda yeşil bir flüoresan proteini aktive ederek insan hücrelerini yeşile çevirecek çalışan bir varyant arayarak proteinin performansını iyileştirdi. Başlangıçta, ekip yalnızca bir veya iki hücrenin yeşil renkte parladığını gördü ancak sonunda mikroskop altında bakıldığında çoğu hücre yeşil oldu.

Araştırmacılar, CasMINI’nin test ettiği hemen hemen tüm genlerle çalıştığını buldu. Şu anda ekip, gen terapisi için CasMINI’yi kullanmak için diğer bilim adamları ile iş birlikleri üzerinde çalışıyor.

Bu arada bilim insanlarının ilk kez süper katı madde üretmeyi başardığını da hatırlatalım.